3.1　草图变换操作

一个完整的草图一般不是只用绘图命令就能完成，有些复杂的图形还需要经过后期的修改和编辑，才能得到合格的草图。

本节主要讲解草图变换基本操作，包括剪切、复制、粘贴、移动、旋转、缩放、剪裁、延伸和分割合并等。

3.1.1　利用剪贴板复制草图对象

剪切、复制与粘贴操作是利用了Windows操作系统的剪贴板功能，在草图编辑过程中，将部分图线进行剪切、复制、粘贴等操作，可以极大地提高草图编辑效率。复制和粘贴方法有下面两种。

●　在同一零件文件中复制或将草图复制到另一个零件文件中，可在特征设计树中选择、拖动草图，在拖动的同时按住Ctrl键，就可以实现文件的复制。

●　在草图中，选择要进行复制操作的草图对象，接着在菜单栏中选择【编辑】|【复制】命令或按快捷键Ctrl+C将草图对象复制到剪贴板中，然后再在菜单栏中选择【编辑】|【粘贴】命令或按快捷键Ctrl+V，剪贴板中的草图对象便粘贴到当前草图中，草图实体的中心放置在鼠标选择的位置上。

技巧点拨：

在图形区中粘贴图线时，是以光标的位置作为默认的粘贴位置。所以要精确放置副本对象，光标事先要拾取到参考点、参考线或参考面。

3.1.2　移动、复制、旋转、缩放及伸展草图对象

1.移动或复制实体

移动实体是将草图曲线在基准面内按指定方向进行平移；复制实体是将草图曲线在基准面内按指定方向进行平移，但要生成对象副本。

在菜单栏中执行【工具】|【草图工具】|【移动实体】命令，打开【移动】属性面板，如图3-1所示。在菜单栏中执行【工具】|【草图工具】|【复制实体】命令，打开【复制】属性面板，如图3-2所示。

【移动】或【复制】属性面板中各选项含义如下。

●　：列出要移动或复制的对象。

●　保留几何关系：勾选此复选框，所选对象之间的几何关系被保留。

●　从/到：选择此选项，将通过选择起点和终点来移动或复制对象。

●　X/Y：选择此选项，将通过输入X、Y的坐标值来移动或复制对象。

●　重复：单击此按钮，和相对距离文本框中的值将以倍数增加。

【移动】工具的应用如图3-3所示。

【复制】工具的应用如图3-4所示。

技巧点拨：

【移动】和【复制】操作将不生成几何关系。若想生成几何关系，用户可使用【添加几何关系】工具为其添加新的几何关系。

2.旋转实体

使用【旋转】工具可将选择的草图曲线绕旋转中心进行旋转，不生成副本。在【草图】选项卡中单击【旋转】按钮，打开【旋转】属性面板，如图3-5所示。

通过【旋转】属性面板，为草图曲线指定旋转中心点及旋转角度后，单击【确定】按钮即可完成旋转实体的操作，如图3-6所示。

3.按比例缩放实体

按比例缩放实体是指将草图曲线按设定的比例因子进行缩小或放大。使用【比例】工具可以生成对象的副本。

在【草图】选项卡中单击【缩放比例】按钮，打开【比例】属性面板，如图3-7所示。通过此面板，选择要缩放的对象，并指定基准点，再设定比例因子，即可将参考对象进行缩放，如图3-8所示。

【比例】属性面板中各选项含义如下。

●　：为缩放比例添加草图曲线。

●　：激活此列表框，为缩放指定基准点。

●　：在此文本框中输入缩小或放大的比例倍数。

技巧点拨：

为缩放指定比例因子，其值必须大于等于0.000001且小于等于1000000。否则不能进行缩放操作。

●　复制：勾选此复选框，将弹出【份数】文本框，通过该文本框输入要复制的数量。如图3-9所示为不复制缩放对象的缩放操作，如图3-10所示为要复制缩放对象的缩放操作。

4.伸展实体

伸展实体是指将草图中选定的部分曲线按指定的距离进行延伸，使其整个草图被伸展。在【草图】选项卡中单击【伸展】按钮，打开【伸展】属性面板，如图3-11所示。通过此面板，在图形区选择要伸展的对象，并设定伸展距离，即可伸展选定的对象，如图3-12所示。

技巧点拨：

若用户选择草图中所有曲线进行伸展，最终结果是对象没有被伸展，而仅仅按指定的距离进行平移。

3.1.3　等距复制草图对象

1.等距实体

【等距实体】工具可以将一条或多条草图曲线、所选模型边线或模型面按指定距离值等距离偏移、复制。

在【草图】选项卡中单击【等距实体】按钮，打开【等距实体】属性面板，如图3-13所示。

【等距实体】属性面板的【参数】选项区中各选项含义如下。

●　：设定数值以特定距离来生成等距草图曲线。

●　添加尺寸：勾选此复选框，生成等距曲线后将显示尺寸约束。

●　反向：勾选此复选框，将反转偏距方向。当勾选【双向】复选框时，此复选框不可用。

●　选择链：勾选此复选框，将自动选择曲线链作为等距对象。

●　双向：勾选此复选框，可双向生成等距曲线。

●　构造几何体：勾选此复选框，将要等距的曲线对象变成构造曲线，如图3-14所示。

●　顶端加盖：为【双向】的等距曲线生成封闭端曲线，包括【圆弧】和【直线】两种封闭形式，如图3-15所示。

2.曲面上偏移

【曲面上偏移】工具是在已有曲面上创建曲面边界线的偏移线。此工具仅仅在已有模型对象的情况下才能使用。单击【曲面上偏移】按钮，打开【曲面上偏移】属性面板，如图3-16所示。

【曲面上偏移】属性面板中有两种等距类型。

●　测地线等距：完全参照曲面的形状来偏移复制，如图3-17所示。

●　欧几里得等距：不考虑曲面曲率来偏移复制，如图3-18所示。

3.1.4　镜像与阵列草图对象

1.镜像对象

【镜像实体】工具是以直线、中心线、模型实体边及线性工程图边线作为对称中心来镜像复制曲线的。

在【草图】选项卡中单击【镜像实体】按钮，打开【镜像】属性面板，如图3-19所示。

【镜像】属性面板中各选项含义如下。

●　要镜像的实体：将选择的要镜像的草图曲线对象列于该列表框中。

●　复制：勾选此复选框，镜像曲线后仍保留原曲线；取消勾选，将不保留原曲线，如图3-20所示。

●　镜像点：选择镜像中心线。

要绘制镜像曲线，先选择要镜像的对象曲线，然后选择镜像中心线（选择镜像中心线时必须激活【镜像点】列表框），最后单击面板中的【确定】按钮完成镜像操作，如图3-21所示。

2.线性草图阵列

线性阵列是将草图对象以相互垂直的两个轴方向进行矩形阵列。线性阵列是将草图对象在X轴和Y轴方向上进行线性阵列的阵列方式。在【草图】选项卡中单击【线性草图阵列】按钮，打开【线性阵列】属性面板，如图3-22所示。

【线性阵列】属性面板中各选项含义如下。

●　【方向1】选项区：主要设置X轴方向的阵列参数。

●　反向：单击此按钮，将更改阵列方向。图形区将显示阵列方向箭头，拖动箭头顶点可以更改阵列间距和角度，如图3-23所示。

●　间距：设定阵列对象的间距。

●　标注X间距：勾选此复选框，生成阵列后将显示阵列对象之间的间距尺寸。

●　实例数：在X轴方向上阵列的对象数目。

●　显示实例记数：勾选此复选框，生成阵列后将显示阵列的数目。

●　角度：设置与X轴有一定角度的阵列。

●　【方向2】选项区：主要设置Y轴方向上的阵列参数。

技巧点拨：

如果选取一模型边线来定义方向1，那么方向2被自动激活。否则，必须手动选取方向其将其激活。

●　要阵列的实体：选择要进行阵列的对象。

●　要跳过的单元：在整个阵列中选择不需要的阵列对象。

使用【线性草图阵列】工具进行线性阵列的操作如图3-24所示。

3.圆周草图阵列

圆周阵列是将草图对象以轴心为基点的环形阵列。【圆周阵列】属性面板如图3-25所示。

【圆周阵列】属性面板中各选项含义如下。

●　反向旋转：单击此按钮，可以更改旋转阵列的方向，默认为顺时针方向。

●　：沿X轴设定阵列中心。默认的中心点为坐标系原点。

●　：沿Y轴设定阵列中心。

●　间距：设定阵列中旋转角度，也包括的总度数数量。

●　等间距：勾选此复选框，将使阵列对象彼此间距相等。

●　标注半径：勾选此复选框将标注圆周阵列的半径。

●　标注角间距：勾选此复选框将显示阵列成员之间的间距尺寸。

●　实例数：设定阵列对象的数量。

●　半径：阵列参考对象中心（此中心始终固定）至阵列中心之间的距离。

●　圆弧角度：设定从所选实体的中心到阵列的中心点或顶点所测量的夹角。

使用【圆周阵列】工具进行圆周阵列的示意图如图3-26所示。

3.1.5　剪裁及延伸草图对象

1.剪裁实体

剪裁实体就是修剪图形中多余的草图曲线，能够得到完整的截面轮廓曲线。剪裁实体有5种方式：强劲剪裁、边角、在内剪除、在外剪除和剪裁到最近端。

一般情况下我们用得最多的剪裁方式是强劲剪裁，也就是画线修剪，如图3-27所示。其他几种剪裁方式基本用不到。

2.延伸实体

使用【延伸实体】工具可以增加草图曲线（直线、中心线、或圆弧）的长度，使得要延伸的草图曲线延伸至与另一草图曲线相交。

单击【延伸实体】按钮后，指针由变为。在图形区将指针靠近要延伸的曲线，随后将以红色显示延伸曲线的预览，单击曲线将完成延伸操作，如图3-28所示。

技巧点拨：

若要将曲线延伸至多条曲线，第一次单击要延伸的曲线可以将其延伸至第一相交曲线，再单击可以延伸至第二相交曲线。

3.1.6　草图变换工具的应用

上机实践——草图练习1

要绘制的草图如图3-29所示。

①　新建零件文件。

②　在【草图】选项卡中单击【草图绘制】按钮，在绘图区选择草图平面后自动进入草图环境。

③　创建基本图形。单击【草图】选项卡中的【边角矩形】按钮，选择原点后移动光标到合适位置后再选择结束矩形的绘制，进行倒角处理后，标注尺寸，得到如图3-30所示的草图。

④　绘制两条中心线。绘制两条中心线并标注尺寸，如图3-31所示。

⑤　绘制阵列的几何实体。以两条中心线的交点为圆心，绘制一个半径为5的圆，然后在水平中心线上移动12继续绘制一个半径为5的圆。单击【草图】选项卡中的【直线】按钮，绘制两条跟刚绘制的两圆相切的直线，剪裁后得到如图3-32所示的草图。

⑥　单击【草图】选项卡中的按钮，打开【线性阵列】属性面板。设置如下阵列参数：

●　值设定为30，值设为3。

●　值设定为18，值设为4。

●　激活【要阵列的实体】选项，在图形区选择要阵列的草图实体。

⑦　单击【确定】按钮，完成阵列操作，得到如图3-33所示的草图。

上机实践——草图练习2

法兰草图中包括圆、直线和中心线。其图形的编辑包括使用【剪裁实体】工具修剪多余曲线，使用【等距实体】工具绘制偏移图线，使用【阵列实体】工具阵列相同图线等。要绘制的法兰草图如图3-34所示。

①　新建零件文件。选择前视基准面作为草绘平面，进入草图环境。

②　使用【中心线】工具绘制中心线，如图3-35所示。

③　使用【圆】工具在定位基准线中绘制直径为140的圆，如图3-36所示。

④　在【草图】选项卡中单击【等距实体】按钮，弹出【等距实体】属性面板。输入等距距离值，并勾选【反向】复选框。然后在图形区中选择圆作为等距参考，程序自动创建出偏距为35的圆，如图3-37所示。

⑤　单击【等距实体】属性面板中的【确定】按钮将其关闭。

⑥　同理，选择大圆作为等距参考，绘制出偏距为45且反向的等距实体，如图3-38所示。

⑦　使用【等距实体】工具，选择水平中心线作为等距参考，绘制出偏距为5的正、反方向的等距实体，如图3-39所示。

⑧　使用【剪裁实体】工具，修剪上一步骤绘制的水平等距实体，如图3-40所示。

⑨　在【草图】选项卡中单击【圆周草图阵列】按钮，弹出【圆周阵列】属性面板。在图形区中选择基准中心点作为圆周阵列的中心，如图3-41所示。

⑩　设置阵列的数量为3，并激活【要阵列的实体】选项。再在图形区中选择修剪的水平等距实体作为阵列对象，随后自动显示阵列的预览，如图3-42所示。

⑪　单击【圆周阵列】属性面板中的【确定】按钮将其关闭并完成操作。

⑫　使用【智能尺寸】工具，对绘制完成的图形进行尺寸约束，结果如图3-43所示。

上机实践——草图练习3

绘制如图3-44所示的对称草图，并标注尺寸。

①　新建零件文件。单击【草图】选项卡中的【草图绘制】按钮，然后选择一个草图平面进入草图环境。

②　绘制中心线。单击【草图】选项卡中的【中心线】按钮，绘制竖直的中心线，如图3-45所示。

③　绘制草图的大体形状。单击【草图】选项卡中的【直线】按钮，绘制直线，如图3-46所示。

④　绘制圆。分别在中心线上绘制两个半圆和一个小圆，圆的尺寸及位置在标注中确定，如图3-47所示。

⑤　镜像实体。将需镜像的部分都选择为镜像实体，镜像点选择中心线，单击【确定】按钮，完成草图的绘制。

技巧点拨：

在草图的绘制过程中，要密切注意鼠标指针的变化，根据其指针形状的变化，可得知绘制的几何实体是否是自己想要的，从而可以提高绘图效率。比如要在中心线上绘制圆，在单击【圆】按钮后，当鼠标处于中心线上时，其指针形状会变为，示意绘制的圆心处于中心线上，否则在后面的还需要添加几何关系使圆心处于中心线上，提高绘图效率。

上机实践——草图练习4

结合几何约束、尺寸约束工具绘制基本图形，并运用草图绘制工具，编辑草图，绘制如图3-48所示的外棘轮机构草图。

①　选择【文件】|【新建】命令，弹出【新建SOLIDWORKS文件】对话框，在对话框中单击【零件】图标，单击【确定】按钮进入零件环境。

②　在特征设计树中选择前视基准面，单击【草图】选项卡中的【草图绘制】按钮，进入草图环境。

③　单击【草图】选项卡中的【中心线】按钮，分别绘制一条水平中心线、一条竖直中心线和一条与竖直中心线的夹角为60°的斜中心线，如图3-49所示。

④　单击【草图】选项卡中的【直线】按钮，绘制一条水平直线，如图3-50所示。

⑤　单击【草图】选项卡中的【圆】按钮绘制三个圆，直径分别为2.5、3.5和10。接着单击【草图】选项卡中的【三点圆弧】按钮，绘制一段半径为7.35的圆弧，最后利用【剪裁实体】命令修剪圆弧，结果如图3-51所示。

⑥　单击【草图】选项卡中的【直线】按钮，先绘制两条直线，分别相切于直径为2.5和3.5的两个圆，添加几何关系以保证其中一条直线平行于斜中心线。接着再绘制一条过圆弧圆心且垂直于斜中心线（与竖直中心线的夹角为60°）的直线，如图3-52所示。

⑦　单击【草图】选项卡中的【剪裁实体】按钮，剪去多余线段，如图3-53所示。

⑧　单击【草图】选项卡中的【镜像实体】按钮，选取修剪后的图形进行镜像操作，选取镜像轴为斜中心线，如图3-54所示。

⑨　选择要阵列的几何图形，单击【草图】选项卡中的【圆周草图阵列】按钮，弹出【圆周阵列】属性面板。设置阵列中心为草图原点及阵列个数为3，单击【确定】按钮完成几何图形的圆周阵列，如图3-55所示。

⑩　添加尺寸和几何关系使绘制的草图完全定义，结果如图3-56所示。